Способ управления непосредственным полупроводниковым преобразователем с дискретным регулированием частоты Советский патент 1990 года по МПК H02M5/27 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления преобразователями, применяемыми для регулирования частоты вращения асинхронного электропривода.

Целью изобретения является расширение диапазона регулирования частот и увеличение плавности регулирования.

На фиг. 1 приведены диаграммы, поясняющие способ; на фиг. 2 - функциональная схема устройства, реализующего способ управления.

Устройство для реализации способа управления содержит преобразователь 1, содержащий вентильные ключи 2, к выходу которого подключен двигатель 3, и устройство для управления, состоящее из блока 4 импульсно-фазового управления с задатчи- ком 5 угла а управления тиристорами и канала задания коэффициентов п и k, содержащего делитель б частоты, формирователь 7 входного сигнала и блок 8 уставки. С выхода делителя 6 сигнал подается на трехканальный распределитель 9, выход которого через умножители 10 частоты с узлом 11 уставок соединены с входами элементов 12 совпадения. 2п-разрядный блок 13 памяти соединен с блоком 8 и с входами элементов 12, выходы которых являются выходами устройства для управления.

Устройство работает следующим образом.

сл оо о сл

g

Блок 4 вырабатывает непрерывную по- |следовательность импульсов, опрсделяю- щих моменты включения каждого тиристора с задержкой на угол а , Значением задает-, ся задатчиком 5 в зависимости от нагрузки двигателя 3 В формирователе 7 производится формирование прямоугольного сигнала с частотой fc 1/Тс, который nociyiacr на делитель 6, коэффициент деления которого п 4, 7, 10 ... задается блоком 8. С выхода делителя 6 низкочастотный сигнал, задающий период повторяемое™ выходного напряжения Т пТс, подается на распределитель 9, осуществляющий формирование трехфазной системы сигналов с периодами Т, но сдвинутыми относи- пгсльно друг друга на Т/3. С выхода распределителя 9 сигналы с периодом Г пТс подаются в трехканальный блок умножителей 10, в котором частота увеличивается в k - 1,4,7... раз. Значение коэффициента умножения k задается узлом 11. Сравнение полярности сетевого напряжения с напряжением модуляции UM, подаваемым с выхода блока умножителей 10, производится элементами 12. Совпадение знаков этих напряжений в течение не менее полупер ода напряжения сети фиксируется в блоке 13. В следующем цикле формирования выходной кривой соответствующий элемент блока 13 подает сигнал разрешения наэлемвыы 12, И отпирающие импульсы проходят к ключам 2 преобразователя 1.

Использование способа ррсширяет диапазон выходных частот преобразователя, улучшает его энергетику и упрощает силовую часть, что повышает надежность работы преобразователя.

Существенным преимуществом пред латаемого способа управления являете то, что при фиксированном периоде повторяемости выходного напряжения Т ч Гс (Зр+4)Тс (4; 7; 10; 13; 17...)ТС и фиксированном номере полезной гармоники k - Зр+ + 7; 10; 13; 17..., что соответствует ее Эр f 1 Зр + 4

35;38,4 Гц), требуемая полезная rapf/оняка всегда имеет прямую последовательность, такую же, как первая гармоника и питающая сеть. Следовательно, эти гармоники (с часЛ а

готой fa 0 образуют в статоре

двигателя круговые МДС, имеющие направление вращения, совпадающее с направлением вращения фаз питающей сети Поэтому при смене частоты на выходе преобразователя, например, с 28,8 на 35 Гц

частоте f(k) f(c)

(например, 28, 8;

порядок чередования фаз и направление ирэще1 ия ротора двигателя остаются неизменными что псзьоляит упростить силовую часть,

f- роме гого, изменение значения Р обеспечивай i расширение диапазона выходной часгогь-, а также значител ное сближение оседних час iот на выходе преобразователя, чю увели .ивае плавность регулирова0 имя электропривода, особенно в верхней часш диапазона. При Т (Зр + 4)ТС сетевая аомоникя, т.е. гармоника с номером k -Зо-И, имеет одно направление вращения с попеоной гзрмошИчО, что способствует уве5 чени О вращающего момечга двигателя и, следовательно, увеличению электромеханических показателей электропривода,

Из всего множества выходных частот преобразователя выбирают только те часто0 Jbs, кем срыв образуют одинаковый (прямой) порядт чередования фаз с первой гармонике ч и питающей сетью

Ф о о м у л а изобретения Способ управления непосредственным

5 полупроводниковым преобразователем с дискретным регулированием частоты, за- чпючающийсл в том, что задают фазовый угол управления а, отсчитываемый от момента перехода через О1 напряжения сети.

0 задают период т повторяемости выходного напряжения, равный п периодам напряжения сети, начало периода повторяемости напряжения каждой отстающей фазы отстает на Т/3 от начала периода повюряемостй

5 опережающей фазы, п каждой фазе на периоде повторяемости формируют двухполяр- ьое прямоугольное модулирующее чгпрржение, период которого меньше периода повторяемости, и на каждом полупериоде модулирующего напряжения сравнивают evo полярность с полярностью напряжения соответствующей фазы сети, фиксируют интервалы, на которых„полярно- сти указанных напряжений совпадают, и on5 редепяют длительность этих интервалов, включают соответствующий вентиль преобразователя на интервале совпадения с углом управление (X, полярности мсдулиоуюшего напряжений и напряжения

0 фазы совпадают в течение полупериода напряжения Фазы, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона регулирования частот и увеличения плавности регулирования, задают п Зр + 4, где р

5 - 0, 1, 2,„. & устанавливают период модулирующего напряжения в k раз меньше периода повторяемости Т, a k задают равным Зо 1.

«сз

Я.

/с

7

/с -50Гц

г 1 Ют , К , .7 . т: 7 г /J Й7/М

ег

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления преобразователями в электроприводе. Цель изобретения является расширение диапазона регулирования частоты и увеличение плавности регулирования. Способ управления непосредственным полупроводниковым преобразователем частоты, предназначенным для ступенчатого регулирования частоты вращения асинхронного электродвигателя заключается в том, что формируют трехфазную симметрированную систему выходных напряжений , в спектре которых содержится интенсивная полезная гармоника пониженной частоты при помощи трехфазной системы модулирующих напряжений с частотой , соответствующей заданной частоте вращения двигателя. Кратность отношения N периода повторяемости Т к периоду напряжения сети Т с фиксируется числом , определяемым по выражению N=3P+4(P=1,2,3,4...), а номер полезной гармоники K фиксируют величиной , определяемой из числовой последовательности K=3P+1. 2 ил.

U

%г,

f

te2

X

л5 «С